二級建築士 建築構造【静定ラーメン】分野別過去問 要点解説※完全無料

・荷重の合力：2kN/m×6m＝12kN（右向き）。柱の中央、高さ3mの位置に働く
・B点まわりのモーメントのつり合い：12kN×3m＝36kN・m（時計回り）を、R_A×6m で打ち消す。R_A×6＋36＝0（時計回りを正。上向きの R_A は B点まわりに時計回り）より、R_A＝－6kN＝6kN（下向き）
・鉛直方向のつり合い：R_A＋R_B＝0 より、R_B＝＋6kN（上向き）
・C点のせん断力：C点で梁を切り、左側（A点の柱と梁の左半分）の鉛直方向の力は R_A の6kN（下向き）だけなので、絶対値は6kN
水平方向の反力12kNは、ピンのB点が受ける（ローラーのA点は水平方向の反力を受けない）。

・A点はローラーなので、反力は鉛直方向の V_A だけ（水平力1kNはピンのF点が受ける）
・D点の曲げモーメント（左側で考える）：V_A（D点から水平に2m）と、水平荷重1kN（B点＝D点より2m下）によるモーメントの和が0。V_A×2－1×2＝0 より、V_A＝1kN（上向き）
・F点まわりのつり合い（水平荷重1kNはF点と同じ高さなのでモーメント0）：P×2m＝V_A×4m より、P＝＋2kN（下向き）

・荷重：柱の水平荷重 1kN/m×6m＝6kN（高さ3m）、梁の鉛直荷重 2kN/m×6m＝12kN（中央）
・水平反力：ローラーのA点は水平反力をもたないので、B点が 6kN（左向き＝＋6kN）
・A点まわりのモーメントのつり合い：R_B×6＝12×3＋6×3 より、R_B＝9kN（上向き＝＋9kN）。R_A＝12－9＝3kN（上向き）
・E点の曲げモーメント（左半分で考える）：R_A（3kN・腕3m）、柱の水平荷重（6kN・E点より3m下）、梁の左半分の荷重（6kN・腕1.5m）より、3×3－6×3－6×1.5＝－18 → 絶対値18kN・m

・A点まわりのつり合い：R_B×8m＝60kN×6m より、R_B＝＋45kN（上向き）
・鉛直方向のつり合い：R_A＋R_B＝0 より、R_A＝－45kN（下向き）
・C点のせん断力：梁には鉛直荷重がないので、C点で切って右側を見ると、鉛直方向の力は R_B だけ。Q_C の絶対値＝45kN

・荷重：5kN/m×4m＝20kN（B点から2m）
・鉛直反力：E点まわりのつり合い V_A×8＝20×6 より V_A＝15kN、V_E＝20－15＝5kN
・水平反力：ヒンジCの右側（C〜D〜E、荷重なし）のCまわりのモーメントが0。V_E×4m（腕）と H_E×5m（高さ）がつり合い、H_E＝5×4/5＝4kN で向きは左＝－4kN。水平のつり合いより H_A＝＋4kN（右向き）
・B〜C間のせん断力：V_A－5x＝15－5x＝0 より x＝3m

・水平方向のつり合い：H_A＋H_B＝12kN（どちらも左向き）
・右の部分（D〜B）の D点まわり：B点は D点から右へ2m・下へ4m。V_B×2＝H_B×4 より V_B＝2H_B
・左の部分（A〜C〜D）の D点まわり：12kN は D点と同じ高さで回転させない。A点は左へ4m・下へ8m。V_A×4＋H_A×8＝0 より V_A＝－2H_A
・鉛直方向のつり合い：V_A＋V_B＝0 より H_A＝H_B＝6kN（V_A＝12kN 下向き、V_B＝12kN 上向き）
・C－D間のせん断力：梁には鉛直荷重がないので、鉛直反力と同じ大きさで、Q_CD の絶対値＝12kN

・反力：水平反力は、ピンの左の支点に P（左向き）。鉛直反力は、左の支点まわりのつり合い P×l＝V×2l より、右の支点に P/2（上向き）、左の支点に P/2（下向き）
・左の柱：支点から荷重の位置までは、水平反力 P によって曲げモーメントが0から Pl まで直線で増える（せん断力 P）。荷重の位置から上は、水平方向の力がつり合ってせん断力0になり、曲げモーメントは Pl のまま一定
・梁：左端の Pl から右端の0まで直線で減る（せん断力 P/2）
・右の柱：水平反力がないので、曲げモーメントは0
この形はA。せん断力の最大値は、左の柱の下半分のP。

・反力：水平荷重3kNは、ピンの左の支点が受ける（左向き3kN）。左の支点まわりのつり合い V×6＝3×6＋4×3 より、右の支点の反力＝5kN（上向き）、左の支点は1kN（下向き）
・左の柱：柱脚の水平反力3kN（左向き）による曲げモーメントが、柱脚の0から柱頭の 3×6＝18kN・m まで直線で増える。引張側は柱の内側
・梁：左端18kN・m から、中央 5×3＝15kN・m、右端0。引張側は下側（柱の内側とつながる）
・右の柱：水平反力がないので0
この形（左の柱の内側に18、梁の下側に18→15→0）は5。1は左の柱の外側に描いているので誤り。

・反力：右の支点（ローラー）は鉛直反力だけ。左の支点まわりのつり合い：V_B×2l＝2P×l＋P×2l より V_B＝2P、左の支点の鉛直反力＝2P－2P＝0、水平反力＝P（左向き）
・右の柱：水平反力がないので、曲げモーメントは0
・左の柱：水平反力 P により、柱脚の0から柱頭の2Plまで直線で増える
・梁：左の支点の鉛直反力が0なので、左端から中央までは2Pl で一定。中央から右端（V_B×距離）へ直線で0になる
この形になっているのは4。右の柱に曲げモーメントがある1・2・3・5は誤り。

・右の柱：F点から下（F〜D）の曲げモーメントが0なので、D点はローラーで鉛直反力だけ、水平荷重はF点に作用している。C点の 2P＝水平荷重×2m（C〜F）より、水平荷重＝P
・左の柱：A点の水平反力 P（水平荷重とつり合う）×4m＝4P で、B点の値と一致する
・梁：E点の曲げモーメント（右側で考える）＝V_D×2m－P×2m＝2P より、D点の鉛直反力 V_D＝2P
・A点まわりのつり合い：鉛直荷重×2m＝V_D×4m＋P×2m＝8P＋2P より、鉛直荷重＝5P